倪靜

關鍵詞：虛擬摳像技術；虛擬演播室技術；微課視頻

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，虛擬摳像技術愈發(fā)成熟，其被越來越多地應用于各行各業(yè)。簡單而言，虛擬摳像技術在使用方面只用1塊藍（白、綠）布（圖1）、1臺攝像機再加上1套虛擬成像設備就可以完成。然而，在實際應用中，整個項目實施下來需要很多設備，如燈光、調(diào)音臺、非編、攝像機、監(jiān)視器等。在教學領域，虛擬摳像技術廣泛應用于課件視頻制作、直播、訪談等場景。通過搭建虛擬演播室場景，結(jié)合虛擬摳像技術與導播系統(tǒng)軟硬件，可以讓人物與虛擬場景瞬間融為一體。其中，虛擬場景可根據(jù)個人需求任意切換，選擇多達上千種，因而虛擬摳像制作幾乎適用于所有課程制作領域。微課是以在線學習或移動學習為目的，以視頻為呈現(xiàn)形式，在較短的時間內(nèi)，說明一個主要知識點或者一個主要問題的教學活動過程，將虛擬摳像技術應用到微課中，可以利用布景實拍和綠背或藍背摳像2種方式，這不僅可以降低制作成本，還可以更加靈活地滿足布景需求和碎片化呈現(xiàn)授課內(nèi)容，為后期剪輯提供更大的發(fā)揮空間。

1虛擬摳像技術和微課視頻

虛擬摳像技術和傳統(tǒng)的色鍵摳像技術有很大的不同，主要區(qū)別在于前者融人了信息交互技術，其可以避免傳統(tǒng)色鍵摳像技術中背景和攝像機不能同時進行活動的問題[1]。在學習者眼里，前景中的事物和三維虛擬場景為“一體一樣”，這就可以實現(xiàn)學習者和三維虛擬場景中的事物進行實時交互，不僅可以為學習者帶來感官的沖擊，還可以為其帶來身臨其境的感覺。

虛擬摳像技術涵蓋以下幾方面的技術。（1）攝像機跟蹤技術。其具有俯仰、調(diào)焦、三軸旋轉(zhuǎn)等功能，高度、搖移、變焦、光圈、位置是主要運動參數(shù)，可以對攝像機進行精準跟蹤。其中，先利用相關色鍵技術合成前景，再利用計算機技術構(gòu)建三維立體模型，從而通過前景和后景實現(xiàn)相對靜止和運動，并且運動和靜止時實現(xiàn)同步。攝像機跟蹤技術主要分成圖形網(wǎng)格精密分析定位方法、機械電子傳感定位方法、超聲波或紅外線傳感定位方法等。（2）進階色鍵合成技術（核心技術）。和傳統(tǒng)的摳圖技術不同，進階色鍵合成技術可以在傳統(tǒng)摳圖技術的基礎上增加科學合理的距離，從而構(gòu)建出符合人眼正常視角的透視效果。（3）實時處理技術。其給計算機進行三維圖形運算時提供保障，可以保證在進行三維圖形運算時，紋理效果、明度效果、陰影效果都可以跟著前景的不斷位移變化而變化。并且，它還可以消除變化過程中所產(chǎn)生的遲滯問題?，F(xiàn)階段，實時處理技術中又被分成3部分，即降低場景復雜度分支技術、成像選擇技術、視頻預處理技術。（4）三維場景軟件制作技術。相關制作人員可以利用三維場景矢量級別制作軟件制作、合成、封裝、控制、建模所要構(gòu)建的虛擬場景[2]，如圖2所示。

隨著上課方式的多樣化，視頻授課方式得到普及。因此，在教育領域出現(xiàn)了“微課”。教育者只需1臺計算機、下載1個軟件就可以選擇相應內(nèi)容制作微課。微課課程是比正常課程教學時間短、教學內(nèi)容少的視頻課。它實質(zhì)上就是一節(jié)課，與常態(tài)課不同的是它的時間較短，可以再現(xiàn)課堂教學過程，也是一個沒有學生實際參與的過程。它具有非常明顯的優(yōu)勢，即用視頻的方式進行呈現(xiàn)，直觀明了，可以在短時間內(nèi)看出教師對所教內(nèi)容的把握程度和教學設計意圖，可以鍛煉教師的教學技能[3]。但是，因為沒有學生的參與，教師的教學過程只是虛擬的狀態(tài)，與實際的課堂教學還是有較大差距，缺乏上課的氛圍與對話過程。而在時代發(fā)展的同時，微課在形式和內(nèi)容上也變得更加多樣化以及多元化，現(xiàn)在微課制作方式主要包括拍攝剪輯方式、屏幕錄制方式、軟件制作方式、混合制作方式。其中，虛擬演播室微課制作屬于混合制作方式[4]。

2虛擬摳像技術在微課視頻制作中的優(yōu)勢

2.1構(gòu)建工作情境

在社會發(fā)展的過程中，人們工作和學習都要通過工作情景來進行實踐。工作情境會對人的工作和學習產(chǎn)生影響，傳統(tǒng)的工作情境比較單一和乏味，一些工作者在開展工作時會產(chǎn)生厭倦心理?，F(xiàn)階段的工作情境是可以由工作者自己進行創(chuàng)建的，通過虛擬摳像技術，以影像、聲音等作為視聽媒介，使工作情境能夠可見可感。正如文學理論家、康士坦茨學派的奠基人物伊瑟爾所說，工作情境中的每一個剪輯點都是空白的，而這也正是現(xiàn)階段對微課視頻的創(chuàng)作所追求的一種虛擬平臺。教育創(chuàng)作者通過在平臺中構(gòu)建學習情境，可以讓不同學習者在觀看時都會有一種身臨其境的感覺，最大限度地發(fā)揮了工作情境的作用，使學習者可以在這種工作情境下進行學習，從而高效地學習并吸收知識，進而全面把握相關知識內(nèi)容。而教育創(chuàng)作者在制作微課視頻的過程中也會充分發(fā)揮自身的想象力和創(chuàng)造力，達到共贏的效果，從而提升教育創(chuàng)作者的工作效率和學習者的學習效率[5]。

2.2實現(xiàn)課程可視化

美國學者埃德加戴爾（Edgar Dale）在《視聽教學法》中提出，與其他視覺符號和語言相比，視聽媒體可以打破時間與空間的限制，使教育工作者有效彌補自己在教學過程中的不足。微課視頻一般會通過多媒體平臺進行展示，其畫面精美，還會給學習者帶好很好的視覺體驗。通過在微課視頻中應用虛擬摳像技術可以讓微課視頻最大限度地發(fā)揮視覺感官刺激的價值，同時可以使微課視頻內(nèi)容表達得更為準確和清晰。課程相關的內(nèi)容與知識點也會變得更加形象具體，進而發(fā)揮出自身短小精悍的優(yōu)勢。除此之外，學生在進行微課視頻學習時也會產(chǎn)生很強的代入感，使學生的主體角色得到充分體現(xiàn)，并能夠在輕松愉快的學習情境中實現(xiàn)對知識的快速高效掌握和消化。

3虛擬摳像技術應用于微課視頻制作中的重要環(huán)節(jié)

3.1拍攝環(huán)節(jié)

為了使教育者在創(chuàng)造微課視頻時得到精美的畫面，首要條件就是抓前期拍攝質(zhì)量。例如，在前期拍攝中，燈光、環(huán)境．攝像機都會影響最終畫面質(zhì)量。從拍攝環(huán)境上看，要選擇專業(yè)的藍（綠）布，一旦發(fā)現(xiàn)其存在爆裂或者損壞的情況要對其進行及時修補，或者讓拍攝的教師站在沒有明顯損壞的地方進行站位講課。在拍攝燈光方面，要在藍（綠）布頂端布置一組燈光，以保證藍箱的基本照度，相關教師還需要在前方的左右兩側(cè)布置兩組地燈，以消除來自頂部燈光的陰影，這時需要相關人員適當調(diào)整燈頭的角度。另外，教師在側(cè)后方布置一組燈光，以凸顯輪廓，同時需要相關布置人員注意不要讓燈具進入畫面，以免穿幫。拍攝的攝像機最好用專業(yè)演播室攝像機（圖3），可以聘請專業(yè)人士拍攝，教師自己拍攝要在使用之前了解相機使用的曝光、聚焦、拍攝高度等要求，從而拍出最好的圖像。

3.2虛擬摳像合成環(huán)節(jié)

從字面意思上理解，“摳像”就是將圖像某一處摳出來，實際上主要是指把圖像中的某一種顏色去除（大多是藍色或綠色），保留其他顏色的技術。例如，教師站在藍布里講課，身上沒有其他藍色元素，此時，利用“摳像”技術就可以將畫面中全部的藍色去除，只保留教師，接著就可以給原視頻加一些講課需要的背景并和教師疊加在一起。在完成摳像操作之后，在邊框或者邊緣處可能會出現(xiàn)一些殘留問題，這候就需要相關制作者對其進行微調(diào)——可以拖動藍色色度針，將邊框的殘留物去除，最后保存，關閉窗口，摳像過程完成。在摳像后的合成環(huán)節(jié)也非常重要，這是渲染輸出的關鍵步驟，一般如需添加很多特技可能會使視頻出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象。所以，在輸出前要進行打包渲染操作。視頻輸出要嚴格參照微課制作要求，選擇正確的媒體類型、制式、編碼類型、長寬比、碼率、采樣率等。

4關于虛擬微課制作的深入思考

在教學過程中應用虛擬摳像技術來制作微課視頻對于教師來說是一項比較復雜的工作，但對教育工作來說可以增加其靈動性。不過，如果各個環(huán)節(jié)不加注意，就會影響最終的視頻畫面效果。因此，相關教育者要多學多做，在無數(shù)次的實踐操作中積累經(jīng)驗、吸取教訓。例如，一些教師在進行微課視頻授課時，會發(fā)現(xiàn)視頻中出現(xiàn)了教師眼鏡鏡片反光的問題，這時相關教師（制作者）就應該對其進行復盤反思，找到根本原因所在，從而進行解決。再如，相關視頻制作者可以在拍攝之前聯(lián)系近視教師佩戴隱形眼鏡，也可以在現(xiàn)場布光時著重注意眼鏡反光的問題。除此之外，相關教師在設計PPT時需要考慮其布局問題，在最終的合成畫面中要注意預留教師的位置，若PPT設計得太滿，則教師很難找到合適的站位。甚至有的教師還會有“攝像機恐懼癥”，他們在面對鏡頭時會表現(xiàn)得不自然，會出現(xiàn)緊張情緒，這時微課視頻制作者要安撫教師的情緒，也可以準備題詞器以備不時之需，但教師應注意，題詞器只是一種輔助設備，主要內(nèi)容還是需要教師自己熟悉，如果完全依賴題詞器、逐字逐句照著讀，會給學習者一種態(tài)度不好、不夠認真、不夠自信的感覺，而且教師長時間照著提詞器讀，其目光就會長時間偏離攝像機的鏡頭，從而讓學習觀看者產(chǎn)生一種游離感。

5結(jié)束語

在微課視頻制作中融人虛擬摳像技術，將虛擬場景和教師授課的場景進行融合，可以給學習者帶來一種科技感和激發(fā)觀看興趣感。在吸引學生目光的同時，也會讓學生感受到教師的風采。本文通過分析虛擬摳像技術和微課視頻制作過程，闡明“技術只是手段，教學才是本質(zhì)”的真理，教師還是要重點把心思放在教學內(nèi)容設計上。